Internet Kuantum Tak Lagi Mimpi: Ini Chip yang Bisa Kirim Qubit Lewat Jaringan Biasa

KOMPAS.com - Para ilmuwan baru saja mencapai terobosan penting: mereka berhasil mengirim sinyal kuantum melalui kabel fiber optik komersial—jenis yang sama digunakan oleh internet kita saat ini. Tak hanya itu, data kuantum ini dikirim menggunakan protokol internet standar (IP), menjadikannya kompatibel dengan infrastruktur yang sudah ada.

Studi ini dipublikasikan pada 28 Agustus di jurnal Science. Para peneliti menggunakan sebuah chip kuantum khusus, yang dinamakan Q-Chip, untuk mengemas data kuantum dan data klasik dalam satu sinyal optik, lalu mengirimkannya melalui jaringan fiber optik milik perusahaan telekomunikasi Verizon sepanjang 1 kilometer.

“Berbeda dari eksperimen sebelumnya yang memerlukan setup laboratorium khusus, pendekatan ini untuk pertama kalinya mengintegrasikan komunikasi kuantum ke dalam jaringan nyata,” jelas Prof. Liang Feng, ilmuwan material dan teknik elektro dari University of Pennsylvania.

Baca juga: Terobosan Kuantum Bisa Membuat Gadget Kita 1.000 Kali Lebih Cepat

Mengapa Data Kuantum Tak Bisa Dikirim Lewat Internet Biasa?

Untuk memahami terobosannya, kita perlu tahu perbedaan data klasik dan data kuantum.

• Bit klasik hanya bernilai 0 atau 1.
• Qubit (bit kuantum) bisa berada dalam superposisi antara 0 dan 1 sekaligus.
• Qubit juga bisa terjerat (entangled), artinya dua qubit bisa terhubung erat walau terpisah jarak jauh.

Sayangnya, keunikan ini membuat qubit sangat rapuh. Begitu diamati, keadaan kuantumnya langsung runtuh. Sementara itu, jaringan internet biasa mengandalkan router yang membaca dan meneruskan data—proses yang mustahil dilakukan pada qubit tanpa menghancurkan datanya.

Baca juga: Superposisi Kuantum, Ketika Partikel Bisa Berada di Dua Tempat Sekaligus

Bagaimana Q-Chip Menjawab Tantangan Ini?

Chip Q?Chip (Quantum-Classical Hybrid Internet by Photonics) menyelesaikan masalah tersebut dengan strategi cerdas: menempelkan “header” klasik ke sinyal kuantum.

Header ini berisi informasi navigasi dan waktu yang disandikan dalam pulsa laser optik biasa.

Router membaca header klasik ini untuk menentukan rute, tanpa menyentuh sinyal kuantum yang ikut melaju bersamanya.

Dengan mensinkronkan kedua sinyal agar tiba bersamaan dalam satu pulsa, router dapat bekerja seperti biasa: membaca data arah dari header klasik tanpa merusak data kuantum.

“Q?Chip memungkinkan pengendalian sinyal kuantum dan sinyal klasik agar bisa menempuh kabel fiber optik yang sama, menggunakan protokol internet standar,” jelas Feng.

Baca juga: Ketika Teknologi Zuchongzhi-3 China Ubah Persaingan Chip Kuantum Global...

Kelebihan Besar: Tanpa Infrastruktur Baru

Salah satu aspek paling menarik dari penelitian ini adalah tidak perlunya membangun jaringan kuantum baru dari nol.

“Menggunakan protokol IP standar berarti komunikasi kuantum bisa dikelola seperti lalu lintas internet biasa, dengan perangkat dan sistem yang sudah ada,” kata Feng.

Ini membuka peluang besar untuk mempercepat pengembangan quantum internet—jaringan super aman yang menjadi tulang punggung teknologi masa depan, seperti komputer kuantum dan sensor presisi tinggi.

Baca juga: Berlian Biru Membentuk Masa Depan Elektronika dan Teknologi Kuantum

Langkah Kecil Menuju Revolusi Besar

Dalam uji coba ini, para peneliti membangun koneksi sederhana antara server dan penerima melalui jaringan fiber optik komersial sepanjang 1 km.

Karena sinyal klasik dan kuantum merespons gangguan lingkungan secara serupa, sinyal klasik bisa digunakan untuk mengoreksi noise tanpa merusak informasi kuantum. Hasilnya, data kuantum tiba di tujuan dalam keadaan utuh.

Lebih menarik lagi, Q-Chip terbuat dari silikon dan diproduksi dengan proses manufaktur chip yang sudah ada—artinya bisa dibuat massal dengan mudah.

Baca juga: Kapan Komputasi Kuantum Menjadi Praktik Nyata dan di Mana Posisi Kita Sekarang

Masa Depan Internet Kuantum

Dalam 5–10 tahun ke depan, para ilmuwan memperkirakan internet kuantum tahap awal akan fokus pada skala lokal atau metropolitan, seperti:

• Komunikasi ultra-aman
• Interkoneksi komputer kuantum
• Sensor terdistribusi untuk navigasi dan pengukuran waktu ultra-presisi

“Ini adalah demonstrasi praktis pertama komunikasi kuantum yang sesuai dengan arsitektur internet yang sudah ada,” pungkas Feng.

Dengan keberhasilan Q?Chip ini, masa depan internet kuantum tidak lagi sekadar mimpi ilmuwan. Kita sedang menyaksikan babak baru dalam sejarah teknologi komunikasi, di mana dunia kuantum dan internet klasik akhirnya bisa berjalan seiring—melalui kabel yang sudah kita gunakan sehari-hari.

Baca juga: Daftar Negara dengan Koneksi Internet Tercepat 2025, Indonesia Urutan Berapa?